金属高温蠕变研究方法

Ⅰ 高温蠕变持久试验主要测试什么

高温蠕变持久试验主要用于蚂腔金属、非金属、复合材料以及结构件等进行高温蠕变松弛试验、高温持久试验和高温拉伸试验等闷念衫高隐，也可以进行常规拉伸试验及低频疲劳试验。铂鉴有高温蠕变试验机。

Ⅱ 蠕变曲线的蠕变试验

检测金属材料在一定的温度和外力作用下发生的形变、形变速率、断裂或应力变化等的试验方法。
1905年英国菲利普斯（F. Philips）首先观察到金属丝蠕变现象。1910年英国安德雷德（E.N.da C.Andrade）实验证实几种纯金属具有相同的蠕握敏变特点。1922年英国迪肯森 (Dickenson)发表了钢的蠕变试验结果后，人们认识到高温下承载的金属构件均会蠕变，尽管所承受的应力要比在这种温度下构件材料的屈服强度低得多。蠕变试验研究从此受到重视。20年代以后，高温高压技术迅速发展，蠕变试验已成为高温金属材料必须进行的主要性能试验之一（见高温合金）。在蠕变试验中,形变与时间的关系用蠕变曲线（图1）来表示。
金属蠕变抗力判据（指标）是蠕变极限，即在一定温度下使试样在蠕变第二阶段产生规定蠕变速率的应力，或在一定温度下和规定时间间隔内使试样产生规定伸长率的应力。以蠕变速率测定的蠕变极限和以伸长率测定的蠕变极限分别
表示。此处σ上的标号Ⅰ为试验温度(℃),Ⅱ为规定的蠕变速率(%/小时)，Ⅲ为规定的伸长率(%)，Ⅳ为规定的试验持续时间(小时)。例如，
即在温度为600℃时，经100小时试验后允许伸长率为0.2%时的蠕变极限。
根据一般经验公式，温度不变时第二阶段蠕变速率与应力的对数呈线性关系。据此可用内插法或外推法求出蠕变极限。但由于试样表面氧化或受侵蚀以及内部组织结构变化等，这种线性关系在长时间可能不复存在。因此，从短期蠕变极限数据求取长期数据时，一般在时间上只能外推一个数量级。利用蠕变数据进行温度和时间外推绝圆时，通常采用Larson-Miller参数法。
对于某些在长期高温运转并皮塌过程中只允许产生一定量形变的构件，如电站锅炉、蒸汽轮机，蠕变极限是重要的设计依据。大多规定蠕变速率为10-5（%/小时）相当于10万小时的形变量为1%。制造这种构件的金属材料通常要进行数万小时，乃至更长时间的蠕变试验。
影响蠕变试验结果的因素甚多，其中最主要的是温度控制的长期稳定性、形变测量精度和试样加工工艺。

Ⅲ 高温蠕变的机理是什么

1 高温蠕变的位错运动理论(位错的攀移）在高温下原子热运动加剧。可以使位错从障碍中解放出来，引起蠕变。位错运动除产生滑移外，位错攀移也能产生宏观辩纯上的形变。

2扩散蠕变理论：把蠕变过程看成是外力作用下沿应力作用方向扩散的一种形式。受拉晶界与受压晶界产生应力造成空位浓度差，质点由高浓度向低浓度扩散，即原子迁移到平行于压应力的晶界，导致晶粒伸长，引起形变

3晶界蠕变理论：多晶陶瓷中存在着大量晶界。当晶界位猛灶雹相差大时，可以把晶界看成是非晶体，因此在温度较高时，晶界粘度迅速下降。外力导致晶界粘滞流动，发枝帆生蠕变

Ⅳ GB/T2039金属材料高温拉伸蠕变持久试验标准方法是什么

高温蠕变实验由于施加应力方式的不昌祥同，可分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变。高温蠕变比高温强度能更有效地预示材料在高温下长期使用时的应变趋势和断裂寿命，耐码搏是材料的重要力学性能之一，它与材料的材质及结构特征有关。我们实验室最近刚刚引进一台上海华龙高温蠕变模缺试验机来进行检测实验。

Ⅳ 金属基复合材料的蠕变性能的表征方法

蠕变性能表征方法包括：
1、蠕变极限
蠕变极限时高温长时载荷下材料对变形的抗力指标。它有两种表示方法：一种是在给定温度T下，使试样产生规定的第二阶段蠕变速率的应力值。另一种是在给定温度T和规定时间t内，使试样产生一定蠕变应变量对应的应力值。
2、持久强度
持久强度时在给定温度T下，使材料经规定时间t发生断裂的应力值。

Ⅵ 高温持久蠕变实验测试什么

在高温条件下进行拉伸蠕变、持久、应力松弛性能试验

Ⅶ 有关Ti合金（TC18）高温蠕变实验数据的确定

你的问题在这里可能是找不到答案的 【太专业了】
提供一个我个人处理这类问题的方案供参考：
我会在TC18适用范围内找出个产品，以该产品的需求强度和操作温度作为第一阶段实验值，再由实验结果作调整
比如说我要用TG6来作为发动机材料，发动机必须满足 800 ℃, 500MPa的条件，所以我将800 ℃, 500MPa定为实验条件。【参考建议】

相关实验方法可依循
一. 蠕变持久试验机适用试验方法标准
1. 国家标准GB/T2039-1997《金属拉伸蠕变及持久试验方法》
2. 航空工业标准HB5195-96《金属高温拉伸持久试验方法》

一般将蠕变应变的控制在0.4%以下 【不是很正确印象有看过一篇paper 是这么写的，很抱歉不记得是哪一篇了】

节录【显微组织对近α型TG6 钛合金高温蠕变变形行为的影响】的试验方法：
在RDW30100 型电子式蠕变持久试验机上测试了TG6 钛合金在600 ℃, 200MPa 条件下的蠕变性能，试验采用圆柱试样，工作部分直径为16 mm，标距长50 mm，采用自动数据采集系统记录应变与时间的关系曲线，根据曲线的斜率计算出稳态蠕变速率(最小蠕变速率)。在Philip Quanta−600 型扫描电镜上进行TG6钛合金显微组织的观察和分析。

希望对你的研究有所帮助，预祝研究成功。

提供几篇最近曾看过的期刊论文【仅供参考】

TC18钛合金的组织和性能与热处理制度的关系 材料研究学报2009年第1期
中文摘要： 通过三因素三水平正交设计方法研究了两阶段退火热处理制度的三个温度阶段对TC18钛合金性能、组织的影响,定量分析了合金热处理温度变化对总体性能的影响,结果表明,在本文试验条件下可通过提高中温温度、降低低温温度来提高合金的强度,降低高温温度、提高低温温度可改善合金的塑性,通过降低高温温度或中温温度可提高合金的冲击韧性,显微组织分析表明,TC18钛合金的强度主要受未转变β组织及在其上产生的次生αs相的总的含量、次生αs相的含量、形状的控制;合金的塑性受初生αp相形状及次生αs相的数量、形状控制;合金的冲击韧性受初生αp相的含量及形状控制歼磨则.

TC18钛合金热压参数对流动应力与显微组织的影响 材料工程2010年第1期
作者： 沙爱学 李红恩
中文摘要： 通过在700～950℃和应变速率0.001～50s~(-1)条件下的热模拟实验,系统研究了TC18钛合金应变速率、变形温度对变形抗力和显微组织的影响.结果表明:提高变形温度或降低应变速率,可显着降低TC18合金变形过程中的真应力,与单相区相比,两相区变形抗力对温度的变化游洞更为敏感.在α+β区变形时,α相和β相都参与变形,球状初生α沿形变方向略有拉长,β相沿金属流动方向形成纤维组织;β相变点以上温度变形时,β相沿金属流动方向呈纤维状分布,在950℃可以观察到再结晶的等轴β晶粒.

两种典型热处理工艺对TC18钛合金组织性能的影响 钛工业进展2009年第6期
作者： 韩栋 奚正平 卢亚锋 张鹏省 杨建朝 毛小南
中文摘要： 采用两阶段退火和固溶强化两种典型的热处理制度,通过力学性能检测、显微组织分析和XRD物相分析,系统研究了整体热处理工艺对TC18钛合金大型锻件组织和性能的影响.结果表明:两阶段退火态的组织不仅满足强度和塑性匹配,而且断裂韧性KIC值可达75 Mpa•m1/2;固溶强化热处理后的组织虽具有比前者更高的强度,但塑性损失较大,断裂韧性KIC值较低.

BT18y钛合金等轴组织与全片层组织的室温拉伸塑性 中国有色金属学报2005年第5期
作者： 杨义 黄爱军 徐峰 李阁平
中文摘要： 测试了两种温度固溶后锻态Ti-6.9Al-3.6Zr-2.7Sn-0.7Mo-0.6Nb-0.21Si(BT18y)钛合金棒的室温拉伸性能。 利用金相显微镜、 透射电镜和扫描电镜研究了该合金的室温拉伸塑性与显微组织的关系。 结果表氏棚明： 经920 ℃、 2 h空冷处理的材料为细晶等轴组织， 变形时晶粒间的协调性好， 具有优良的室温拉伸性能， 塑性尤其突出； 经1 020 ℃、 2 h空冷处理的材料为具有晶界α相的粗芯片层组织， 在拉伸变形时， 同时要求相邻晶粒之间、 晶粒内部的相邻α片束团之间相互协调， 增加了塑性变形的阻力， 但残余β相使得材料保持了一定的塑性。 多个视角观察表明： α片束团表现出了方向性， 与拉伸轴夹角较小的片束具有良好的拉伸性能， 与拉伸轴夹角较大的片束内的β相中间层是拉伸时裂纹的优先形成区。

BT22钛合金及其大型锻件的研究进展 材料导报 2010, 24(3)
西北有色金属研究院,西安,710016
作者： 韩栋 张鹏省 毛小南 卢亚锋 奚正平 杨建朝 HAN
摘要：综述了国内外BT22合金及其改型合金的应用现状,归纳介绍了BT22合金的锻造加工及热处理工艺.结果表明,BT22合金在两相区低于β_转15～50℃的温度范围内多火次锻造,每火次变形量不低于60%.通过严格控制变形速率和终锻温度可制备出组织均匀、晶粒细小的锻件,经两阶段整体热处理后可获得强度、塑性和韧性的最佳匹配.针对我国的研究现状指出了BT22合金大型锻件制备方面亟待解决的问题和未来研究发展的方向.

BT22钛合金简介 热加工工艺 2009, 38(14)
(西安建筑科技大学,冶金工程学院,陜西,西安,710055;西北有色金属研究院,钛合金研究所,陜西,西安,710016)
作者： 罗雷 毛小南 杨冠军 牛蓉蓉
摘要：介绍了一种高强高韧的钛合金新材料(BT22)的发展及应用现状,并列出了该合金的合金成分、力学性能、物理性能、合金相变以及热处理工艺.

BT22钛合金固溶冷却过程中温降特性分析 稀有金属材料与工程; 2010年02期
西安建筑科技大学;西北有色金属研究院;
吴晓东 葛鹏 杨冠军 毛小南 周伟 冯宝香
【摘要】：采用ANSYS有限元分析软件对BT22钛合金固溶热处理后降温阶段温度场进行仿真,并绘制热处理工件在降温过程中的温度分布等值图,从温度-时间曲线和工件内部不同部位温度曲线两个角度分析温降的不均匀性。通过对比实测曲线和模拟曲线发现两者的相对误差在2%～5%,同时把实测降温曲线分为3个阶段:快速降温阶段、平缓降温阶段和慢降温阶段,并分析其形成的原因。

显微组织对TC18钛合金应力控制低周疲劳性能的影响 材料工程2009年第5期
作者： 王庆如 沙爱学 冯抗屯
中文摘要： 研究了片状和网篮两种典型组织对TC18钛合金不同应力振幅下低周疲劳寿命的影响.结果表明:TC18钛合金低周疲劳寿命对显微组织的变化不敏感.在相同的应力振幅下,双态组织和片状组织的疲劳寿命基本相当.TC18钛合金的低周疲劳寿命N取决于加载的应力振幅,σmax与N之间呈对数关系,相关系数达0.99以上

不同W含量的片层状TiAl合金的蠕变行为研究 陈文浩 西南交通大学2009
【摘要】： 本文研究了三种含钨(W)量分别为0、1、1.4(原子百分比),具有全片层组织形态的铸态TiAl合金(Alloy 0W、Alloy 1W、Alloy 1.4W)在700℃、大气气氛、不同应力条件下的1000小时长的蠕变性能。在蠕变前后,对三种合金的微观组织变化进行了详细的显微分析。 研究发现,含W量分别为0at.%,1 at.%,1.4 at.%的三种全片层铸态TiAl合金中,蠕变性能最好的是含1 at.%W的合金,而含1.4 at.%W的合金蠕变性能最差。晶粒尺度对全片层组织TiAl合金的蠕变抗力有决定性的影响。细化晶粒度将明显降低合金的蠕变性能。W能起到稳定起到稳定γ和a_2片层的作用。在1000小时蠕变后,含有钨(W)元素的两种合金,其γ和a_2片层保持了稳定,不含W的合金其a_2片层出现了平行分解,a_2片层的含量有所下降。同时还发现一定量的B2+ω偏聚相位于晶界对全片层TiAl合金的蠕变性能是有益的。三种合金的晶内蠕变机制均为位错的滑移和攀移。在蠕变后,合金γ片层内部出现了大量位错,在生成后将向γ片层中心运动,并相互缠积,同时位错无法越过a_2片层运动。

Ti-44Al-5Nb-0.85W-0.85B高温蠕变行为研究
刘学勇 黄泽文
西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室,四川成都610031
【摘要】：研究了细晶铸态TiAl合金Ti-44Al-5Nb-0．85W-0．85B(at．％)的蠕变行为。合金在蠕变前分别在1260℃和1340℃两个不同温度下热等静处理以得到两种不同的显微结构：经1260℃热等静压处理后，块状B2+ω沉淀相在板条晶界偏析，而在α单相区(1340℃)进行的热等静压处理完全消除了这种块状B2+ω偏聚相。 在700℃，150～300MPa应力下进行恒应力拉伸蠕变实验，研究并讨论了B2+ω偏聚相对合金在不同应力下的蠕变性能的影响。结果显示，两种状态的下的该合金即使是在700℃，300MPa应力下经历1000小时长时间蠕变后，仍处于稳态蠕变阶段，没有发生断裂现象。含W的全板条合金显示出了良好的蠕变性能。并且发现，含有B2+ω偏聚相的显微结构比不含该偏聚相的显微结构表现出更好的蠕变性能，在200～300MPa之间存在蠕变控制机理的转变。 对显微组织进行详细的扫描电镜和透射电镜观察，结果显示，粗大γ板条含有较高的位错密度，在板条尖端和反向畴界以及α2/γ接口发现了位错塞积现象。α2+γ板条表现出相对好的稳定性。偶尔发现粗大α2板条发生了平行分解，仅少量γ板条生成变形孪晶，没有发现板条断开和发生球化的现象。 研究表明，块状B2+ω偏聚相在1340℃下热等静压处理后被完全消除，但是，此有序相在蠕变后又重新出现在晶界。

粉末冶金TiAl基合金高温变形行为 北京科技大学学报;2010年09期
路新 王述超 朱鸿民 曲选辉
【摘要】：采用等温压缩试验,在变形温度为600～1050℃、应变速率为0.002～0.2s-1的条件下,研究了粉末冶金Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的高温压缩性能与高温变形行为.结果表明:合金在高温压缩变形时,屈服强度随变形温度的升高、应变速率的降低而降低,塑性趋于升高.合金在高温塑性变形时,峰值流变应力、应变速率和变形温度之间较好地满足双曲正弦函数形式修正的Arrhenius关系,说明其变形受热启动控制.在800～1050℃/0.002～0.2s-1范围内,合金应变敏感系数m为0.152,高温变形启动能Q为376kJ.mol-1.

TC21合金应力控制和应变控制的低周疲劳行为 稀有金属材料与工程2009年第2期
中文摘要： 研究TC21合金应变控制和应力控制的低周疲劳行为.实验温度为室温,循环应变比和应力比均为0.1,载荷波形为三角波.结果表明,在应变疲劳的最初阶段,TC21合金循环拉应力时快速软化,循环压应力时快速硬化,随着循环进行软化和硬化速度降低.在整个循环阶段,软化速度与应变有关;背应力影响较小,摩擦应力一直在变化,循环应力的变化与摩擦应力有关.应力控制的低周疲劳结果表明,TC21合金循环蠕变明显,循环蠕变与应力大小有关,摩擦应力是影响循环蠕变的主要因素.

Ti-47Al-2W-0.5Si抗蠕变合金的高温力学行为和变形机制 金属学报;2001年08期
周兰章 郭建亭 V.Lupinc M.Maldini
【摘要】：研究了 Ti－47Al－2W—0．5Si铸造合金的力学行为和变形机制 结果表明，合金的室温－高温屈服强度和 650℃蠕变强度都超过 IN713LC镍基高温合金的比屈服强度和比蠕变强度，表现出优异的中温力学性能 在蠕变过程中，随着载荷和温度的增加，合金的最小蠕变速率随之增大，可用蠕变方程εm＝A（ ）10exp（－ ）来描述．位错在接口处繁殖，并在α2／γ层片中缠结和塞积，导致合金的初始蠕变应变速率降低．当位错运动受阻时，可以通过孪生方式使内应力得到缓解．在蠕变第一阶段就可以发生孪生和剪切现象．在高温应力作用下，α2片层发生粗化和相转变 此外，还对合金的实际应用效果进行了考核，并说明了该合金的发

Ⅷ 高温蠕变持久试验机的应用与测试标准方法是什么

• 测试方法：在恒定的载荷和温度条件下，测试试样随时间延长产生的缓慢塑性变形和断裂现象，其中蠕变试验测定变形量随时间的变化，持久试验测定达到断裂持续的时间。

• 测试标准：检验标准：JJG276-2009《高温蠕变、持久大改肢强度试验机》

• 试验滚世方法：GB/T2039-1997《金属拉伸蠕变及持久试验方法》HB5151-1996《金属高温拉伸蠕变试验方法》HB5150-1996《金属高温拉伸持久试验方法》

——上海优鸿歼芹测控